package com.leetcode.list;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class LRUCache {

    class DlinkedNode{

        int key;
        int value;
        DlinkedNode prev;
        DlinkedNode next;

        public DlinkedNode(){}

        public DlinkedNode(int key, int value){
            this.key = key;
            this.value = value;
        }

    }

    private int size;
    private int capacity;
    // 双向链表，增删节点为O(1)复杂度，如果是单向的，删除的时候找不到前驱节点
    private DlinkedNode head, tail;
    // 哈希表存储节点保证查询是O(1)的
    private Map<Integer, DlinkedNode> cache = new HashMap<>();

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        head = new DlinkedNode();
        tail = new DlinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        if(!cache.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        DlinkedNode node = cache.get(key);
        moveToHead(node);
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if(!cache.containsKey(key)){
            DlinkedNode node = new DlinkedNode(key, value);
            // 哈希表和链表两种数据结构都需要存储
            cache.put(key, node);
            addToHead(node);
            size++;
            if(size > capacity){
                // 哈希表和链表两种数据结构都需要删除
                cache.remove(tail.prev.key);
                removeNode(tail.prev);
                size--;
            }
        }else{
            DlinkedNode node = cache.get(key);
            node.value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    public void moveToHead(DlinkedNode node){
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    public void removeNode(DlinkedNode node){
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    public void addToHead(DlinkedNode node){
        // 先构建node的双指针，再修改原先的指向
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }
}
